Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Centrum SOLARIS

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Publikacje naukowe

Grafika przedstawiająca wizualizację Publikacji Użytkowników SOLARIS Grafika przedstawiająca wizualizację Publikacji Pracowników Naukowych SOLARIS

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Nietrywialna struktura elektronowa semimetalu Diraca

Nietrywialna struktura elektronowa semimetalu Diraca

Naukowcy z Centrum SOLARIS przeprowadzili wysokorozdzielcze pomiary ARPES semimetalu Dirca, materiału o unikalnej strukturze elektronowej. Semimetale te są trójwymiarowymi kryształami składającym się z warstw o różnych właściwościach, mających potencjalne zastosowanie w nowoczesnej elektronice. Autorzy publikacji potwierdzili eksperymentalnie przewidywania teoretyczne m.in. zaobserwowali liniowy charakter poszczególnych pasm oraz linie nodalne wiązane z symetrią układu.

Semimetale Diraca

Grafen i izolatory topologiczne to dwa materiały, które wzbudzają ogromne zainteresowanie na rynku materiałowym. Teraz do czołówki dołączyły semimetale Diraca. Wszystkie te materiały charakteryzują się niezwykle interesującymi właściwościami fizycznymi, ich struktura elektronowa jest unikalna i stanowi pole do wielu nowych odkryć.

Nodalne semimatele Diraca są materiałami, które z punktu widzenia struktury elektronowej mogą być rozumiane jako trójwymiarowy analog grafenu. W grafenie, tak jak i w semimetalach, występują punkty Diraca. Dyskretne punkty Diraca powstają w miejscach styku pasm przewodnictwa i pasm walencyjnych. Przykładem takich związków są Na3Bi i Cd3As2.

Ciekawa struktura elektronowa LaAgSb2

Czytając wcześniejsze publikacje na temat związku LaAgSb2, będącego semimetalem Diraca, naukowcy z SOLARIS zainteresowali się jego nietrywialnym charakterem topologicznym. We współpracy ze specjalistami z Instytutu Fizyki Jądrowej w Krakowie, wykonali obliczenia teoretyczne, które następnie postanowili potwierdzić eksperymentalnie. Do badań wykorzystano technikę kątoworozdzielczej spektroskopii fotoelektronów (ARPES) dostępną na linii URANOS. Otrzymane wyniki są zaskakujące i przeczą dotychczasowym przewidywaniom nt. tego związku.

Więcej na temat publikacji mówi Marcin Rosmus, pierwszy autor pracy:

Nasz eksperyment oraz obliczenia teoretyczne wykazały istnienie linii nodalnych Diraca, które wynikają z symetrii układu lub zanikania rozszczepienia spin-orbita. Ponadto pokazaliśmy, że liniowe pasma nie tworzą powierzchniowych stanów Diraca, co zostało potwierdzone za pomocą obliczeń teoretycznych wykonanych dla różnych terminacji powierzchni próbki. Dotychczasowe przewidywania dla tego związku mówiły o istnieniu struktury stożkowej Diraca w pobliżu poziomu Fermiego. Nasze wyniki temu zaprzeczają.”

Cała publikacja dostępna tutaj:

Electronic Band Structure and Surface States in Dirac Semimetal LaAgSb2,

Marcin Rosmus, Natalia Olszowska,Zbigniew Bukowski, Paweł Starowicz, Przemysław Piekarz and Andrzej Ptok,

Materials 2022, 15(20), 7168; https://doi.org/10.3390/ma15207168

Polecamy również
Badania nad tlenkiem cynku implantowanym iterbem na linii PIRX
Badania nad tlenkiem cynku implantowanym iterbem na linii PIRX
Zaskakująca modyfikacja powierzchni Fermiego w fosforku niobu – badania nad nowymi materiałami
Zaskakująca modyfikacja powierzchni Fermiego w fosforku niobu – badania nad nowymi materiałami
Orientujesz się? Obrazowanie drgań poniżej limitu dyfrakcji ujawnia kąty 3D makrocząsteczek
Orientujesz się? Obrazowanie drgań poniżej limitu dyfrakcji ujawnia kąty 3D makrocząsteczek
Systemowe skutki nieuporządkowania w magnetycznie samoorganizujących się topologicznych supersieciach MnBi2Te4/(Bi2Te3)n
Systemowe skutki nieuporządkowania w magnetycznie samoorganizujących się topologicznych supersieciach MnBi2Te4/(Bi2Te3)n